光伏电站运行中电缆的故障诊断及仿真计算

【摘要】：随着国家对新能源的开发与探究的深入,光伏电能被广泛的运用到人们的生活中,大大小小的光伏电站如雨后春笋般日渐发展起来,尤其以占有丰富光伏能源的青海地区,青海省格尔木市地处青藏高原,地广人稀,日平均光照时间在12小时以上,白天温度高,年总辐射量位居全国第二,拥有众多的10MW及以上的大中型光伏电站,在全国所有的光伏发电企业省市中,格尔木市是最为集中的地区。在光伏发电系统中,光伏电池板、汇流箱、逆变器等模块是发电的主要部分,汇流箱是汇聚从光伏阵列发出的直流电模块,光伏阵列将太阳能转变成直流电能进入汇流箱,进入汇流箱的直流电被送往直流柜,进而到达逆变器,逆变器将传送的直流电逆变成交流电,再将交流电并入电网或者调配向用户供电。假设连接汇流箱到直流柜的直流电缆出现故障,整个汇流箱的电能无法输送出去,必然给光伏发电企业带来巨大的经济损失,同时也会对电力系统的安全稳定运行产生很大的负面影响。所以,工作人员必须尽快查到到故障点的位置,使电力系统恢复正常,但是光伏电站中直流电缆量大面广,查找故障点费时费力。对上述问题,本文针对格尔木某光伏电站所用的型号为ZR-YJV22型号的直流电缆在工作中最常出现的两相短路故障和单相电阻接地故障做了研究分析,并利用行波法在MATLAB中模拟了该型号电缆的故障定位仿真实验。仿真结果中,电缆故障测距的误差指标报告显示了光伏发电直流输电线路故障仿真模型的有效性,表明该仿真实验可以满足光伏系统直流输电线路的故障定位需求。 【关键词】：光伏电站 直流电缆 行波法 故障定位 仿真
【学位授予单位】：青海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 研究背景与意义9-11
• 1.2 国内外电力电缆故障定位研究现状11-20
• 1.2.1 阻抗法14-17
• 1.2.2 行波法17-20
• 1.3 本文研究的主要内容20
• 1.4 小结20-21
• 第二章 光伏电站直流电缆故障研究21-30
• 2.1 光伏电站直流输电电缆简介21-22
• 2.2 直流电缆运行特性22-27
• 2.3 光伏直流电缆故障原因及种类27-29
• 2.4 小结29-30
• 第三章 小波变换理论分析30-43
• 3.1 小波变换理论与定义30-31
• 3.2 小波变换31-32
• 3.2.1 连续小波变换31
• 3.2.2 离散小波变换31-32
• 3.3 多尺度分析及Mallat32-35
• 3.3.1 多尺度分析32-33
• 3.3.2 Mallat算法33-35
• 3.4 小波分类35-42
• 3.5 小波变换的模极大值与信号的奇异性42
• 3.6 小结42-43
• 第四章 基于小波的电缆故障定位仿真研究43-61
• 4.1 基于小波的电缆故障定位43-44
• 4.2 基于MATLAB的汇流箱-直流柜输电电缆故障建模44-45
• 4.3 电缆短路故障定位45-50
• 4.3.1 db4小波对电缆短路故障定位47-48
• 4.3.2 sym5小波对电缆短路故障定位48-50
• 4.4 电缆接地故障定位50-60
• 4.4.1 db4小波对电缆接地故障定位51-55
• 4.4.2 sym5小波对电缆接地故障定位55-60
• 4.5 小结60-61
• 第五章 结论与展望61-62
• 5.1 全文结论61
• 5.2 未来工作展望61-62
• 参考文献62-65
• 致谢65-66
• 作者简历66

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